Spavanje čisti mozak od toksina i metabolita
Posljednji pregledao: 14.06.2024
Svi iLive sadržaji medicinski se pregledavaju ili provjeravaju kako bi se osigurala što je moguće točnija činjenica.
Imamo stroge smjernice za pronalaženje izvora i samo povezujemo s uglednim medijskim stranicama, akademskim istraživačkim institucijama i, kad god je to moguće, medicinski pregledanim studijama. Imajte na umu da su brojevi u zagradama ([1], [2], itd.) Poveznice koje se mogu kliknuti na ove studije.
Ako smatrate da je bilo koji od naših sadržaja netočan, zastario ili na neki drugi način upitan, odaberite ga i pritisnite Ctrl + Enter.
Nedavna studija objavljena u časopisu Nature Neuroscience otkrila je da je pročišćavanje mozga smanjeno tijekom anestezije i spavanja.
Spavanje je stanje ranjive neaktivnosti. S obzirom na rizike ove ranjivosti, sugerira se da spavanje može pružiti neke prednosti. Pretpostavlja se da spavanje čisti mozak od toksina i metabolita putem glimfatičkog sustava. Ova pretpostavka ima važne implikacije; na primjer, smanjena detoksikacija zbog kronično lošeg sna može pogoršati Alzheimerovu.
Mehanizmi i anatomski putovi kroz koje se toksini i metaboliti čiste iz mozga ostaju nejasni. Prema glimfatičkoj hipotezi, bazalni protok tekućine, vođen gradijentima hidrostatskog tlaka iz arterijskih pulsacija, aktivno čisti mozak od soli tijekom sporovalnog sna. Osim toga, sedativne doze anestetika pospješuju klirens. Ostaje nepoznato povećava li spavanje klirens kroz povećani bazalni protok.
U ovoj studiji znanstvenici su mjerili kretanje tekućine i pročišćavanje mozga kod miševa. Prvo je određen koeficijent difuzije fluorescein izotiocijanata (FITC)-dekstrana, fluorescentne boje. FITC-dekstran je ubrizgan u jezgru kaudatusa, a fluorescencija je izmjerena u frontalnom korteksu.
Prvi eksperimenti uključivali su čekanje na stabilno stanje, izbjeljivanje boje u malom volumenu tkanine i određivanje koeficijenta difuzije na temelju brzine kretanja neizbijeljene boje u izbijeljeno područje. Tehnika je potvrđena mjerenjem difuzije FITC-dekstrana u agaroznim gelovima koji oponašaju mozak koji su modificirani da približe optičku apsorpciju i raspršenje svjetlosti u mozgu.
Rezultati su pokazali da se koeficijent difuzije FITC-dekstrana ne razlikuje između stanja anestezije i stanja spavanja. Tim je zatim mjerio pročišćavanje mozga u različitim stanjima budnosti. Koristili su malu količinu fluorescentne boje AF488 u miševima kojima je ubrizgana fiziološka otopina ili anestetik. Ova se boja slobodno kretala u parenhimu i mogla je pomoći u točnom kvantificiranju moždanog klirensa. Također su napravljene usporedbe između stanja budnosti i stanja spavanja.
Pri vršnim koncentracijama klirens je bio 70-80% kod miševa liječenih fiziološkom otopinom, što ukazuje da normalni mehanizmi čišćenja nisu bili oštećeni. Međutim, primijećena su značajna smanjenja klirensa kada su korišteni anestetici (pentobarbital, deksmedetomidin i ketamin-ksilazin). Dodatno, klirens je također bio smanjen u spavajućih miševa u usporedbi s budnim miševima. Međutim, koeficijent difuzije nije se značajno razlikovao između stanja anestezije i spavanja.
A. 3 ili 5 sati nakon ubrizgavanja AF488 u CPu, mozgovi su zamrznuti i izrezani na rezove debljine 60 μm. Prosječni intenzitet fluorescencije svake sekcije izmjeren je pomoću fluorescentne mikroskopije; tada su prosječne vrijednosti intenziteta skupina od četiri kriške usrednjene.
B. Srednji intenzitet fluorescencije pretvoren je u koncentraciju pomoću kalibracijskih podataka prikazanih na Dodatnoj slici 1 i nacrtan u odnosu na anteroposteriornu udaljenost od točke ubrizgavanja za stanja budnosti (crno), spavanja (plavo) i KET-XYL anestezije (crveno). Gore - podaci nakon 3 sata. Ispod - podaci nakon 5 sati. Linije predstavljaju Gaussova uklapanja u podatke, a omotnice pogrešaka označavaju 95% intervale pouzdanosti. I 3- i 5-satne koncentracije tijekom KET-XYL anestezije (P
C. Reprezentativne slike odjeljaka mozga na različitim udaljenostima (antero-posteriorno) od mjesta ubrizgavanja AF488 nakon 3 sata (tri gornja reda) i 5 sati (tri donja reda). Svaki redak predstavlja podatke za tri stanja budnosti (budnost, spavanje i KET-XYL anestezija).
Studija je otkrila da je klirens mozga smanjen tijekom anestezije i spavanja, što je u suprotnosti s prethodnim izvješćima. Klirens može varirati među različitim anatomskim mjestima, ali stupanj varijacije može biti mali. Međutim, inhibicija klirensa ketamin-ksilazinom bila je značajna i neovisna o mjestu.
Nicholas P. Franks, jedan od autora studije, rekao je: "Područje istraživanja toliko je usredotočeno na ideju pročišćavanja kao jednog od ključnih razloga zašto spavamo da smo bili vrlo iznenađeni suprotnim rezultatima."
Posebno je važno napomenuti da se rezultati odnose na mali volumen boje koji se slobodno kreće u izvanstaničnom prostoru. Veće molekule mogu se ponašati drugačije. Osim toga, precizni mehanizmi kojima spavanje i anestezija utječu na čišćenje mozga ostaju nejasni; međutim, ova otkrića dovode u pitanje ideju da je primarna funkcija sna čišćenje mozga od toksina.